吕梁市交通运输局 山西吕梁 033000
摘要：随着经济的发展，公路建设已进入高速发展期。公路路面路基的排水设计又与公路的质量息息相关，一旦公路的排水设计不满足要求，就会对公路造成极大的影响，不仅仅影响到公路的使用寿命，同时对人们的安全出行也造成了极大的安全隐患。本文就山区高速公路路基排水设计展开探讨。
关键词：山区高速公路；路基排水
引言
公路路基作为道路结构的基础，其强度和稳定性对保证车辆行车舒适性和安全性具有重要意义，另一方面，大量工程实践证明，尽管路基出现的病害类型多种多样，但绝大多数路基出现损坏都与地表水和地下水的侵蚀有密切联系，因此为保证路基长期稳定性，提高道路的使用性能，有必要做好公路路基的排水工作。
1公路路基排水的重要性
1.1地下水对路基的影响
公路路基为公路面层（构成路面的各铺砌层，按其所处的层位和作用，主要有面层、基层和垫层）以下部分，包括横断面中两侧路肩外缘之间的与行车直接有关的路幅，包括中间带（当设置中间带时）、行车道路面、路肩等；而边坡、边沟和挡、防构造物等则称为路幅以外部分。在进行路基施工时除了要对其稳定性和承载能力有具体的要求外，还要对其防水措施以及排水设施进行充分的考虑，避免因水位条件的变化对其安全使用造成不良影响。地下水对公路路基造成的不良影响主要表现在两个方面，结合笔者自身经验对其归纳如下。其一：由于地下水的流向和水量的变换，冲刷路基中的土质（将路基之中的胶结物质冲刷走，或是直接将路基填料冲刷走），造成路基塌陷或是边坡失稳的问题，或是因水量的大量侵入，填料含水量上升，内部空气增多，因其强度下降，都会造成路基失稳的现象。其二：水量的侵入会增大路基填料内的含水量，当气温下降到一定的程度，出现冰冻等现象时，会出现冻胀灾害，破坏路基的受力结构，留下很大的安全隐患。
1.2公路路基排水系统设置的必要性
排水系统的优良程度直接决定着公路能否正常为人民服务。在以往的排水系统设计中，由于斟探技术的局限性以及施工层面的阻碍性，人们只考虑到了路面的表面排水工程的建设，而忽略了路基内部潜在水的排水问题。经过不断尝试与总结，我们发现路基路面综合排水系统不仅需要考虑到地面水深入率，还要考虑到水层路面设计，透水性强的高级材料设计等层面。对于公路路基路面的排水类型，主要分为四大类，分别为路面结构内部排水、地表排水、地下排水和道路附属结构的排水。在公路路基防护排水设计的过程中，对于路面裂缝的防护也至关重要。因此，在公路最初建设时，工程师就需要考虑到公路建设材料的选择，结合当地气候环境条件，始终将公路质量摆在首位。严格按照施工设计步骤来实施，积极运用各种新型技术，尽量将公路路面的裂缝降到最少。
3高速公路路基排水设计
3.1地表排水设施
（1）地表排水设施的设计流量。在对地表面的路基排水设施进行设计前，首先应计算排水设施的设计流量，以确定排水设施的设计尺寸，设计流量的计算会受到汇水区的面积、坡面面积、坡面土质的影响，因此应在确定施工地区水文地质和气象资料后，应严格按照现行规范《公路排水设计规范》对地表径流量、降雨强度、降雨历时、径流系数进行计算，计算时各参数的选择应根据实际工程环境进行合理选择。（2）排水设施的水力计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑到地表排水的主要设施是沟渠和沟管等，基本上均属于明渠流，因此在计算排水设施的水力情况时，要对沟管内的平均流速、常用沟渠的泄水能力、浅三角形边沟的泄水能力、皿形沟的泄水能力等进行计算。（3）常见沟渠的适用性和泄水能力分析。首先由于沟渠在使用期内既不出现积於和冲刷时为最理想状态，因此，在设计排水设施时应保证沟渠内的平均流速在最大和最小允许流量范围内。其次，由于等腰梯形的排水沟是公路排水沟渠中最为常见的方式，因此沟渠坡面比一般为1︰1.5和1︰1.0。另外，对于公路上其他类型排水设施，如土渠、加固土沟、干砌片石沟、浆砌片石沟和矩形混凝土沟也应进行泄水能力分析，确保排水设施的设计能够适应泄水要求。（4）沟渠尺寸的确定。公路路基排水作为整个公路排水系统的重要组成部分，合理确定排水沟渠尺寸对方案的可行性具有指导作用。在进行沟渠尺寸确定时，首先应考虑到项目公路等级，然后根据实地调查结果计算整个路基范围的汇水面积，同时根据径流系数参考值确定各不同区域的径流系数，确定设计降雨强度值和设计流量，最后根据排水沟渠的适用条件和典型尺寸确定排水沟渠的实际尺寸。
3.2软基处理段的地下排水设计
在淤泥质的软土层中含有大量的地下水，如果想要保证软土路基的稳定性的话，就只能排出地下水，所以的地下排水是保证软土路基稳定性的关键，为了保证软土路基的稳定性，在设计的时候就可以使用板和砂垫层这些深层的设计，使用碎石来作为砂垫层和边沟相接的斜面上的反滤层，然后设置泄水孔，这样的话就可以顺利的排出软基处理段的地下水。
3.3生态防护设计
生态防护设计具体包括植树值草等基本措施。值草植树的目的在于加强土壤结构的紧实性和严密性。在进行生态防护措施之前，防护设计人员要提前走访当地群众，了解当地适合种植的草种树种。并结合气候环境条件，选择合适的时间进行植树值草措施。平缓路段设置一下浅碟形草皮边沟、草皮排水沟等生态排水设施。
3.4地下排水设施
在路基中设置地下排水设施的目的是拦截、排出地下积水，使得路基持续保持干燥状态，路基中的地下排水设施设置与地表水不同，地下排水设施通常来说主要有暗沟、渗井等形式，由于施工难度较高，因此在修筑地下排水设施时要严格控制施工质量，地下排水设施的主要设计过程如下所述。（1）地下排水设施的设置场合选择。为提高公路路基稳定性，需要对地下排水设施的设置场合进行设计，对于填挖路段，应在路基填挖交替部设置一条横向渗沟，以拦截和排出路基水，而当路堤填土高度较低而地下水位较高时，可在路基两侧的排水沟下方设置渗沟，以起到降低水位作用。（2）渗沟流量计算。渗沟流量的计算对于合理确定渗沟尺寸等具有重要作用，该部分的主要计算内容为承压完整渗沟、承压不完整渗沟、潜水不完整渗沟和潜水完整渗沟的渗流量，该部分的各项计算指标选取应与地表排水设施的相关指标保持一致。（3）土工合成材料的选取。随着科技的日益发展，土工合成材料逐渐在我国公路路基排水设施中得到广泛应用，并起到良好的效果，用于路基排水的土工合成材料主要有反滤土工织物、防渗土工膜、塑料盲沟等，在进行土工合成材料选择上，应根据施工现场实际工程情况和工程经济性进行合理选择。
结语
总的来说，公路工程规模的扩大对于方便现代人是生活以及推动交通运输行业发展方向的贡献是不容忽视的，当然公路基础设施建设在推动经济发展的同时，也应该重视排水设计等问题，对于公路路基排水设计来讲，必须要充分的考虑公路路面所在区域的地质、地形、地下水以及降水情况，在全面了解这些条件的基础上，选择最合适的排水设计方案，保证公路工程的施工质量以及使用质量。
参考文献
[1] 黄壬鹏. 山区高速公路路基排水技术的影响因素[J]. 黑龙江交通科技，2017，40（4）：83-84.
[2] 王利卿. 浅谈山区高速公路路基排水技术[J]. 公路交通科技（应用技术版），2017，13（2）：131-133.
论文作者:梁柳生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：路基论文; 公路论文; 渗沟论文; 设施论文; 沟渠论文; 路面论文; 地下水论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;